汉江崔家营航电枢纽工程坝顶公路桥主桥三跨连续现浇箱梁施工支架计算
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇汉江崔家营航电枢纽工程坝顶公路桥主桥三跨连续现浇箱梁施工支架计算范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：坝顶公路桥三跨连续梁支架计算
关键词：坝顶公路桥；箱梁支架；计算
一、基本概况
汉江崔家营航电枢纽工程坝顶公路桥主桥三跨连续现浇箱梁全长共95.5米，主梁采用变高度单箱单室PC连续梁，截面梁高变化1.6~2.8米，箱梁顶板厚0.25米，跨中底板厚0.25米，中支点两侧由0.25米加厚至0.55米，腹板由0.45米变至0.65米，箱梁边跨直线段4.7米。主桥下地基均为基岩，承载力高，可直接作为管桩支架的承重基础。
二、设计说明
1、结构形式：施工支架采用单排桩式排架法，边跨设一排中支墩，中跨设三排中支墩，每排支架由4根φ500×8管桩组成，管桩之间设横向联接系，由于拆除困难，砂土回填面以下的管桩用截面800×800的砼柱接高。上部结构施工时支承纵梁（贝雷架）将荷载通过临时墩传给桩基础。
2、材料特性：除贝雷架为Q345外，所有钢结构材质均为Q235A。
Q235A容许应力为拉压[σ]=170MPa, [σw] =210MPa , [τ]=100MPa。
胶合板容许弯应力[σw]=12MPa,带木容许弯应力[σw]=13MPa，E=104 MPa。
3、贝雷架几何特性（材质Q345）：均采用不加强型
单排单层： W=3578.5cm3 I=250497.2cm4
双排单层： W=7157.1cm3 I=500994.4cm4
三排单层： W=10735.6cm3I=751491.6cm4
贝雷架容许内力表：
单排单层：[M]=788.2 KN.m [Q]=245.2KN
双排单层：[M]=1576.4KN.m [Q]=490.5KN
三排单层: [M]=2246.4 KN.m[Q]=698.9KN
三、荷载计算
1、 主梁重量：因为主梁为变截面梁，其自重荷载沿梁长而变化，为便于计算且确保安全，其自重荷载保守按最大截面梁计算。
S1=0.4875m2
S2=0.28m2
S3=0.1875m2
S4=1.26m2
S5=0.4075m2
S总 =2.6225m2
q砼=2.6225×2600=6818.5Kg/m
2、 模板系统重量：模板系统采用木模结构形式，其自重均布荷载q2取用1000Kg/m。
3、 贝雷梁顶I12分配梁系统自重：分配梁每根长4.5米,按间距1米布置,则q3=14.2×4.5=63.9 Kg。
4、 贝雷梁的自重荷载:贝雷片为标准构件,其每片桁架的长度为3.0米,高度为1.5米,重量为270Kg,则其自重产生的均布荷载为q4=270×3÷3=270Kg/m。
5、 施工人员及设备荷载:
施工人员及设备荷载取250Kg/㎡,则q5=250×3.5=875Kg/m。
6、 砼振捣产生的荷载q取200Kg/㎡,或砼下料冲击产生的荷载q取200Kg/㎡,二者不同时计，则q6=200×3.5=700Kg/m。
一、 底模系统的验算：
底模板采用δ=20mm的胶合板, 横肋采用100×150mm方木,方木间距@=300mm,贝雷梁顶分配梁采用I12,其间距@=1000mm。
1、 胶合板强度及刚度验算
底模按单向板计算，腹板底下受力最为不利，取此处胶合板进行计算。
q=1.2 q恒＋1.4 q活
=1.2×(rc* S4/0.45＋q2/3.5)＋1.4×(q5＋q6) /3.5
=1.2×(2600×1.26/0.45＋1000/3.5)＋1.4×(875＋700)/3.5
=9709 Kg/m
=97.09 KN/m
W=1/6*1000*202=66667mm3
I=1/12*1000*203=666667mm4
按多跨连续梁，M=0.1×97.09×0.22=0.39 KN•m
σ= M/W = 390000/66667=5.8 Mpa≤［σ］
f=5ql4/(384EI)=0.3mm≤L/400
胶合板强度及刚度均满足要求。
2、 底模带木强度及刚度验算
q=1.2 q恒＋1.4 q活
=1.2×(rc* S4*0.3/0.45＋q2*0.3/3.5)＋1.4×(q5＋q6) *0.3 /3.5
=1.2×(2600×1.26/0.45＋1000/3.5)×0.3＋1.4×0.3×(875＋700)/3.5
=2912.7 Kg/m
=29.13KN/m
M= ql2/8=29.13/8=3.6 KN•m
Q=ql/2=29.13/2=14.56 KN
其截面特性为:
W=1/6*100*1502=375000mm3
I=1/12*100*1503=28125000mm4
则:σ= M/W = 3600000/375000=9.6 Mpa≤［σ］
f=5ql4/(384EI)=1.3mm≤L/400
底模带木强度及刚度均满足要求。
二、 方木分配梁(I12工钢)验算
I12分配梁的间距为1.0m,其下部分布为贝雷梁桁片,布置如下图所示:
I12工钢的强度设计值和弹性模量分别为:抗拉、抗压和抗弯强度f=215N/mm2，弹性模量E=206×103N/㎜2。
I12工钢的最小截面抵抗矩Wx=77㎝3，X轴截面惯性矩Ix=488㎝4。
由于分布于其上的分木荷载较密,可简化为均布荷载。
其自重沿梁长方向荷载大小不同，基本可分为翼缘部分，腹板部分及箱内部分三个断面，其中以腹板部分及箱内部分两个断面进行控制计算断面,保守计算简化为简支梁。
q腹=1.2 q恒＋1.4 q活
=1.2×(rc* S4/0.45＋q2/3.5＋q3/4.5)＋1.4×(q5＋q6) /3.5
=1.2×(2600×1.26/0.45＋1000/3.5＋14.2)＋1.4×(875＋700)/3.5
=9725.9 Kg/m
=97.25KN/m
q箱内=1.2 q恒＋1.4 q活
=1.2×(rc* S2+3+5/3.1＋q2/3.5＋q3/4.5)＋1.4×(q5＋q6) /3.5
=1.2×(2600×0.91/3.1＋1000/3.5＋14.2)＋1.4×(875＋700)/3.5
=1905.8 Kg/m
=19.06KN/m
利用Beam软件计算腹板下结构内力,结果如下图：
M=6.3 KN•m
则:σ= M/W = 6300000/(77×103)=81.8 Mpa≤［σ］
f=5ql4/(384EI) =0.8 mm≤L/400
利用Beam软件计算内箱下结构内力,结果如下图：
M=9.5KN•m
则:σ= M/W = 9500000/(77×103)=123.4 Mpa≤［σ］
f=5ql4/(384EI) =3.9 mm≤L/400
即贝雷梁顶分配梁(I12工钢)强度及刚度均能满足要求。
三、 贝雷梁验算
采用6片贝雷梁结构形式，贝雷梁布置图及断面图如下所示：
三片贝雷梁整体受力，按简支梁计算，则：
q腹=1.2 q恒＋1.4 q活
=1.2×(q砼＋q2＋q3＋q4)＋1.4×q5
=1.2×(6818.5＋1000＋63.9＋270)＋1.4×875
=11008 Kg/m
=110.08KN/m
取最大跨度L=12m进行计算,计算简图如下:
利用Beam软件计算结构内力,结果如下图：
M=1981.2 KN•m≤［M］
Q= 660.48 KN≤［Q］
f=5ql4/(384EI) =1.9 mm≤3 mm
结构满足容许内力要求。
四、 贝雷梁下部工字钢分配梁验算
贝雷梁下部工字钢分配梁采用2I40工钢,其最小截面抵抗矩Wx=
2180㎝3，X轴截面惯性矩Ix=43440㎝4。
根据对贝雷片的计算可知2I40工钢受到的压力共为660.48×2 KN，每片贝雷片施加的压力为220.2 KN。
利用Beam软件计算结构内力,结果如下图：
Mmax=142KN•m
σ= M/W = 142000000/(2180×103)=65.1 Mpa≤［σ］
f=Fa(3l2-4a2)/(24EI) =0.9 mm≤L/400
结构满足容许内力要求。
五、 钢管桩稳定性验算
由前项计算可知，单根管桩受力P=840.7 KN，管桩采用φ420×8mm管桩。管桩的截面特性：An=103.547×102mm2 i=145.7查钢结构设计手册:钢管长度计算系数u=1.85
L0=uL=1.85×10000=18500mm
λ=L0/i=18500/145.7=127
查钢结构设计手册:轴心受压构件稳定系数=0.412
N/(φA)=840700÷(0.412×10354.7)=197 Mpa≤［σ］
钢管桩稳定性满足要求。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。